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面向智能专业教学的仿真实验平台建设(教育技术学资料)
文档信息
:
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目录
TOC \o 1-9 \h \z \u 目录 1
正文 1
文1:面向智能专业教学的仿真实验平台建设 2
0 引 言 2
1 仿真实验平台建设背景 2
2 在智能专业教学实践中的作用 3
3 平台建设情况 3
1)虚拟机器人仿真开发实验(创新型) 4
2)可配置多机器人仿真开发实验平台(综合型) 5
3)多机器人视觉仿真系统(综合型) 5
4)航天工程机械臂仿真实验(创新型) 6
4 结语 6
文2:分子生物学实验教学的仿真实验平台建设 6
1 建设背景 6
2 分子生物学虚拟仿真实验教学平台的建设 7
3 虚拟仿真平台的应用 12
4 分子生物学虚拟仿真实验建设与应用思考 14
5 结语 16
参考文摘引言: 16
原创性声明(模板) 17
文章致谢(模板) 17
正文
面向智能专业教学的仿真实验平台建设(教育技术学资料)
文1:面向智能专业教学的仿真实验平台建设
基金项目:南开大学2014年本科重点教学改革项目;中国科协高校科普创作与传播试点项目( 2012KPZP183);国家自然科学基金项目();2015年南开大学研究生创新计划项目。
第一作者简介:周璐,女,中级实验师,研究方向为智能机器人技术、虚拟仿真技术、机器人科普教育,zhoulu@
0 引 言
南开大学智能专业建设依托机器人与信息自动化研究所,至今已走过十个年头,坚持科研带动教学是我们专业建设的特色思路。通过几年的认真研究和发掘,一批面向智能专业教学的仿真实验平台应运而生。
1 仿真实验平台建设背景
众所周知,智能科学技术是一个融合计算机、人工智能、模式识别等研究领域的交叉性学科,这些前沿技术也是当前智能科学发展的动力和源泉。我们尝试将科研成果与智能专业教学相结合,用高水平的学术研究反哺课程教学,使科研项目作为优秀的教学资源,传承到课程改革实践中。
很多高校智能专业的教师团队大部分需要从事教学、科研双重工作。教师将自己或团队中的科研成果开发成适合学生的教学实例,既能让科研资源发挥作用,又能将自己的研究理念传授给学生,使课程的开展更加得心应手。
绝大部分智能专业学生毕业后继续从事相关领域的深造和技术工作,因此教师的工作更加贴近前沿的科研技术、贴近实际的实验教学,能使学生的科研素养和实践能力得到更大的提高。
2 在智能专业教学实践中的作用
首先,仿真平台应用于教学实验具有很多好处:该平台相对于枯燥的公式推导和计算,起到丰富教学内容、优化演示效果、提升教学能力等作用;相对于实体机器操作,有节约成本、拓展实验领域、降低安全风险等作用。
其次,我们建设的仿真实验平台由多个仿真系统组成,这些仿真系统均来自机器人所承担的重大课题和实际科研项目。以智能科学与技术专业的教学内容为大纲,我们在充分发掘这些仿真系统功能的基础上,设置了对应的实验项目。这些实验项目相对于传统实验,更关注技术的前瞻性,更有利于培养学生的综合设计和创新能力。
最后,这种教学方法除了传授给学生前沿的知识以外,还能逐渐提高学生对研究性学习的兴趣,更有利于培养具有实践本领和创新精神的高素质人才。
3 平台建设情况
将实验项目分类设计
南开大学组织学位委员会专家和一线教师,根据智能科学与技术专业的培养方案,制定了实验教学大纲。根据实验教学大纲,教师们经过多次研讨,选定恰当的实验项目,并将实验项目分为基础型、综合型、创新型3类。
(1)基础型:主要培养学生的基本实验技能,使之了解知识原理,巩固和加深基本理论,在此基础上重点培养学生掌握基本实验工具、基本实验方法、计算机辅助工具、科学仿真与计算软件的使用方法,培养学生的实验技能,为以后学生进行更综合的实验打下基础。
(2)综合型:以提高学生的设计能力和综合能力为主,实验内容侧重于综合应用本课程的知识及相关课程知识,设计并完成有一定难度的实验。学生要分析实验中的现象,最后通过数据整理实验结果,完成全过程实践。
(3)创新型:安排学生参与兼具研究性和探索性的大型实验。该类实验题目往往是从科学研究、实际科研项目、大型工程实践等项目中提炼出来的子课题或子系统。教师应该指导学生通过分析实际问题,提出创新解决方案,并进行优化比选。
在安排实验项目内容时,要求任课教师注重增加综合型和创新型实验项目,并及时更新实验项目的内容,使实验项目既能反映本学科理论的必威体育精装版发展,又能将教师的科研成果引入实验教学。
目前,
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